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        雨天請放慢腳步 解析輪胎排水原理

        http://zz.auto.sina.com.cn    2014年07月03日09:08   新浪汽車 字號:
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          新浪汽車輪胎對一輛車到底有多重要?它影響著車輛的的操控感覺,舒適程度,噪音大小,越野能力,油耗等等,當然還有下雨天的行車安全。下雨天減速慢行是經驗之談,但是為何要慢行?如果只是濕滑的路面減小的輪胎對地面的摩擦力,那么輪胎的花紋設計完全可以更加簡單。

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          在雨天,輪胎的排水功能是怎樣來實現的呢?那種花紋的輪胎排水效果更好呢?這是我們文章的重點,要弄清楚這點,你需要知道輪胎是怎樣來進行排水的。

        輪胎排水溝槽的形式輪胎排水溝槽的形式

          仔細觀察輪胎的花紋你會發現,有些花紋相對比較深而且分布的面積相對大,這些“溝”就是輪胎的排水槽,排水槽可以是很多樣式的,可以是封閉或半封閉的縱向直線花紋,也可以是曲線花紋,還可以是折線紋路,對于普通輪胎,起到主要排水作用的是中間的縱向條紋,他們比較深,呈均勻或者不均勻的分布。

        兩側的橫向花紋也起到了輔助排水的作用兩側的橫向花紋也起到了輔助排水的作用

          汽車在濕滑路面上行駛時,被擠壓進輪胎花紋中的水會順著排水溝槽排出,保證了汽車在濕滑路面的正常行駛,普通輪胎除了這些主排水溝,兩側的橫向花紋也起到了輔助排水的作用。但是如果車速越來越快,積水越來越多,輪胎的排水溝槽也會出現飽負荷的情況。這樣很快車輛就會發生失控。

        濕地影響輪胎的制動力濕地影響輪胎的制動力

          我們在濕滑的路面上實地測量了輪胎的制動力,這輛MG3的濕地制動距離是45.7米,而干地制動距離是45.3米,前提是這輛車使用了性能不錯的排水輪胎。

        滑水事故的運動軌跡滑水事故的運動軌跡

          排水不但涉及汽車直線行駛問題,也涉及汽車轉向行駛問題,排水欠佳的輪胎會使汽車失去控制能力,從而對行車安全構成嚴重威脅。我們的車輛高速行駛過程中制動,出現了嚴重的側滑,具體可見視頻中的介紹,這個路徑就是一起典型的濕滑路面引起滑水現象的的車輛行駛軌跡。那什么是輪胎的滑水現象呢?

        輪胎的滑水現輪胎的滑水現象
        車速提高時形成水漂現象車速提高時形成水漂現象

          當輪胎在有積水的路面上滾動時,會擠壓積水層,與輪胎接觸的前部的積水會產生一定的壓力沖向輪胎,這個就和我們把手伸進水缸里攪動水,會發現水會回饋手一個反作用力一樣。但是水對輪胎產生的這個動壓力與速度的平方成正比,當輪胎的轉速再次提高,當動壓力與輪胎的載荷相平衡的時候,這時候輪胎就完全是失去了與路面的接觸,漂浮在水膜上,失去與地面的摩擦力

          這種現場就是學術上的“滑水現象”

        輪胎的滑水現象的三個階段輪胎的滑水現象的三個階段

          這種現象就很好的解釋了為什么雨天汽車更容易失控和打滑。在輪胎發生滑水現象前會經歷三個階段,第一個階段是胎面與路面完全接觸,這時候水能夠順暢的通過輪胎排走,第二個階段胎面和地面不完全接觸,有大量水流散,但輪胎上仍然留有一層水膜,第三個階段就是水膜完全把汽車托住,離開地面。這三個階段的輪胎轉速也是不斷增加的。

        發生滑水現象最低速度與輪胎內氣壓的關系發生滑水現象最低速度與輪胎內氣壓的關系

          如果輪胎上幾乎沒有花紋,我們可以根據公式得出不同胎壓下發生滑水現象的最小速度。

        1968年Home得出如下的最小極限水上滑行速度1968年Home得出最小極限水上滑行速度

          式中   Vp——速度(km/h);p——輪胎內氣壓(kPa)。

          如果按照普通轎車胎壓是220kpa來計算,發生滑水現象的最小速度大概是80KM/H,胎壓越高,臨界速度還會越大。

          這只是最基本的臨界速度,影響臨界速度的因素多種多樣,這其中包括路面結構、積水深度、輪胎氣壓、載荷、溝槽花紋形式、磨損程度、水的深度,水和泥等雜質的混合程度。

          這其中,排水溝槽的花紋和磨損程度是車主可以控制的因素。

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        (編輯:李海旺)

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